Диаметр арматуры для ленточного фундамента

Почему нарушается целостность фундамента и как это предотвратить?

Бетон, по своим свойствам, хрупкий и неэластичный материал, и при нагрузке он начинает трескаться и деформируется. На различных участках фундамента давление на него неравно, по этой причине и внутренние напряжения в нем отличаются.

В результате появляется участки с зонами сжатия и растяжения, вот на отрезках максимального растяжения на фундаменте и образуются трещины, если его армирование выполнено неправильно.

Внутри бетона создают стальной каркас, на который передается давление. А так как металл способен хорошо переносить давление на растяжение, бетонный фундамент легче переноси внешние воздействия.

Какая бывает арматура

Арматура выпускается в основном из стали. Бывает она гладкая и профилированная — с особой формы ребристостью. Ребристая используется для распределения нагрузки, гладкая служит лишь для придания конструкции формы. То есть основой упор нужно делать на качество ребристого прутка.

Не так давно на рынке появилась пластиковая арматура для фундамента. Она активно продвигается. Но мало кто из специалистов (продавцы не в счет) советует ее использовать. Если разбирать свойства одного и другого вида арматуры, то в реальности все достоинства и недостатки выглядят примерно так:

• Сталь токопроводящая — пластики нет. Нельзя однозначно сказать, что токопроводимость — плохое качество. Его можно использовать, например, при устройстве заземления.
• Пластиковая арматура в 4-5 раз легче и выпускается в бухтах. Это факт, но реально влияет он только на стоимость перевозки. Так как для массы железобетонной конструкции разницы нет, весит пруток 50 кг или 10.
• Стальные пруты можно гнуть прямо на стройплощадке. С изделиями из полимеров такого делать нельзя. При необходимости по вашему заказу вам изготовят на заводе гнутые участки. На площадке самостоятельно это сделать нереально.

  

• Пластик химически нейтрален и не разрушается при попадании влаги в бетон. Это так. Но при соблюдении правил (не менее 50 мм бетона от прутков до поверхности) и стальное усиление стоит десятилетиями и не разрушается.
• Сталь начинает плавиться при 600^o Пластики размягчаются при 200-300^oC.
• Пластики имеют лучшие прочностные характеристики. Не совсем так. Они больше растягиваются при статических нагрузках. Сделаете плитный фундамент армированный пластиковой арматурой, а он через некоторое время провиснет: коэффициент удлинения у них в 10-11 раз больше, чем у стали. То же и с ленточным фундаментом: лента может провиснуть.

В общем, получается, следующее: для фундаментов пластиковую арматуру лучше не использовать. Слишком рискованная получается затея.

Параметры арматуры для фундамента

Количество и размеры стального прутка зависят от нескольких факторов:

• Типа фундамента (плитный, свайный, ленточный).
• Типа грунтов (пучнистые, сыпучие, горные породы, плотные основания и т.п.);
• Веса самого здания (типа используемого строительного материала, этажности).

Первым делом, нужно определиться с тем, какой диаметр арматуры использовать для фундамента. Чем сложнее грунты, тем больше потребуется размер прутков. Так для легкого дома на хорошем, устойчивом, непучнистом грунте используют арматуру 10-12 мм диаметра. Если дом будет тяжелым, или грунт пучнистый или сыпучий, требуется уже 14-16 мм.

Для плитных фундаментов используют большие диаметры — наиболее распространенный в частном домостроении —  14 мм, для ленточных будет достаточно 12 мм, а для столбчатых 10 мм. Но это для нормальных не очень сложных грунтов и зданий небольшой массы.

Аналогично дело обстоит с шагом укладки арматуры. Для армирования плитных основания  он изменяется в пределах 20-30 см. Чем тяжелее дом и сложнее грунт, тем меньше шаг. Конкретное количество требуемого прутка считается исходя из габаритов и условий эксплуатации. Поясов армирования, как правило два: верхний и нижний.

В ленточных фундаментах основную нагрузку несут горизонтальные направляющие. Их для лент шириной 30 — 40 см достаточно по две вверху и внизу.  Если ширина больше, используют в одном ряду три или четыре прутка.

Горизонтальных рядов в ленточных фундаментах почти всегда два: один на 5 см ниже верхнего края, второй на 5 см выше нижнего. Соединяют их в единую конструкцию поперечными перевязками. Их шаг должен быть в районе 30-50 см. Чаще или реже — зависит от грунтов или массы здания.

Схема расположения прутков в столбчатых основаниях, зависит от диаметра столбов. Тут важно, чтобы от прутков до края столба было не менее 5 см. Горизонтальные перевязки нужно ставить тоже примерно раз в 50 см.

Расчет количества арматуры для разных типов фундаментов

Подсчитывают общую длину стен. К примеру, у дома основание 6 м шириной, 12 м длиной и есть 6 м перегородка, общая длина (12 6)х2 6=42 м.

1. В основном применяют 4-х стержневую систему для арматурного каркаса, значит, общую длину необходимо умножить на 4 = 168 м;
2. Необходимо принять в расчет напуск прутов на стыках, по этой причине к общей длине материала добавляют 10-15%, в результате выходит 168 17=185 м длина основной арматуры, расположенной по горизонтали арматурного каркаса;
3. После этого подсчитывают необходимое количество прутов, расположенных по вертикали и поперек фундамента. Ширина фундамента равна 35 см, и 90 см его высота. Подсчитываем сечение, которое равно 35х2 90х2=250 см, это значит, нам необходимо использовать 2,5 м прута на каждые 50 см длины фундамента;
4. Делим общую длину наружных стен на 50 см и сколько на них необходимо таких отрезков: 12 м: 50 см, результат 24 штуки, учитываем по углам 2 дополнительных = 26 шт;
5. Таким же образом рассчитываем, сколько потребуется по длине перегородки 6 м, результат около 10 шт;
6. Подсчитываем общую сумму 26х2 10х3 = 82 шт;
7. По расчетам на 1 отрезок в 50 см необходимо 2.5 м арматуры, рассчитываем общее количество необходимого материала: 82 шт. х 2,5 м результат = 205 м.

Во время подсчетов не забывайте, что в отдельных случаях вертикальные прутья арматуры для устойчивости слегка заглубляют в грунт, по этой причине их высоту необходимо увеличить на необходимую величину. Чтобы не путаться во множестве данных сделайте схему, указав участки, где будут все места соединений арматуры, где разместятся ее вертикальные и горизонтальные прутья.

Количество прутков, их диаметры индивидуальны для каждого случая: они зависят от типа фундамента, и его габаритов. Размеры же в каждом случае разные: у кого-то фундамент шире, у кого-то глубже и т.д.  Придется считать каждый раз с новыми параметрами. Чтобы методика была более понятна, приведем расчеты для конкретного примера. Разобраться не очень сложно.

Плитные основания

Самое больше количество арматуры идет на плитные фундаменты. Тут шаг часто 20 см*20 см. Делают два пояса: верхний и нижний. Они между собой связываются вертикальными прутками. Вся арматура требуется только ребристая.

Методика расчета количества арматуры следующая. Считаете, сколько прутков с выбранным шагом ложится вдоль и поперек фундамента. Это будет количество, необходимое для одного пояса. Так как поясов  два, умножаете найденную цифру на два.

Нужны еще прутки на вертикальные стойки. Высота — на 10 см ниже, чем толщина плиты (по 5 см снизу и сверху). Количество таких стоек равно количеству точек пересечения прутков. Токи пересечения находим, перемножив количество прутков, которые укладываются вдоль и поперек.

Чтобы было понятнее, поясним напримере. Делают фундамент 6*4 м, толщина плиты 25 см. Итак, по длинной стороне с шагом 20 см поместится 31 пруток, по короткой — 21. Определяем длину требуемой арматуры для одного пояса: 31*6 м 21* 4 м = 186 м 84 м = 270 м. Поясов два, потому результат удваиваем: 270 м * 2  = 540 м.

Нужно взять некоторый запас на соединения арматурин — их нужно заводить одну за другую не менее чем на 50 см, и плотно перевязывать или сваривать. Будем считать, что на два горизонтальных пояса необходимо 550 м прутка.

Теперь определяем, сколько потребуется арматуры на вертикальные стойки. Точек пересечения получается: 31 * 21 = 651 шт. Высота каждой будет 25 см — 10 см = 15 см. Получается, что на все нужно 651 * 15 см = 97,65 м, округляем 100 м.

Итого для плитного фундамента потребуется ребристой арматуры 550 м 100 м = 650 м. Но это еще не все материалы для армирования: нужна будет проволока для вязки. О том, как рассчитать ее расход расскажем ниже.

Последовательность работ при вязке арматуры плитного фундамента такая: сначала соединяют все прутки нижнего пояса. Потом в местах их пересечения устанавливают вертикальные стойки. Их тоже перевязывают. Следующим этапом привязывают верхний пояс: сначала устанавливают продольную арматуру, потом поперечную.

Получается, что в каждой точке пересечения нужно будет вязать два раза. Для вязки одного пересечения требуется от 25 см до 50 см проволоки в зависимости от диаметра прутков. Чаще всего используются отрезки по 30 см. Посчитаем для плитного фундамента количество вязальной проволоки: 651 шт * 0,3 м * 2 = 390,6 м.

Итак, для плитного фундамента 6*4 м требуется ребристого прутка 650 м и 800 м проволоки для вязки.

Ленточный фундамент

Для ленточных фундаментов используют меньшие диаметры арматуры: чаще всего для частного дома берут 10-12 мм. Редко — для тяжелых зданий на пучнистых грунтах — 14 мм. Еще больше — это совсем редкий случай.

Независимо от высоты фундамента в ленточном основании всегда делают только два пояса армирования. Их достаточно для нормального распределения нагрузки. Располагают их на 5 см ниже верхнего края, и на 5 см выше нижнего.

Из-за особой геометрии —  длина во много раз больше ширины и глубины — поперечные и вертикальные прутки практически не несут нагрузки, а служат только для придания формы. Потому, на продольные берут рифленую арматуру, на остальные — гладкую. Причем вертикальные стойки и поперечины делают из тонкой  — 6-8 мм  — проволоки.

Количество продольных прутков зависит от ширины фундамента. Для основания шириной 40 см достаточно двух сверху и двух снизу, для большей нужно будет взять по три штуки. Три или четыре продольных элемента необходимы и на пучнистых или сыпучих грунтах, а также под тяжелые стены.

Шаг установки горизонтальных прутков и вертикальных стоек — порядка 30-50 см.

Расчет количества арматуры тут аналогичен. Сразу перейдем к примеру. Те же габариты фундамента 6*4 м. Будет еще одна поперечная стена. Итого получается, что периметр будет 6 м * 2 4 м * 3  = 12 м 12 м  = 24 м. Укладывать будут четыре продольных прутка: два сверху и два снизу — ребристой арматуры нужно будет 24 м * 4 = 84 м.

Считаем гладкий пруток. Ширина фундамента будет 40 см, его высота 80 см. Поперечин с шагом в 50 см потребуется 47 шт. Их длина — на 10 см меньше ширины ленты (по 5 см с каждой уходит): 40 см — 10 см = 30 см. На поперечины в одном ряду требуется 47 шт * 0,3 м = 14,1 м. Рядов два, потому всего на поперечины уйдет 28,2 м прутка.

Вертикальных стоек, если их располагать через 50 см, будет 47 * 2 = 94 шт. Их высота — на 10 см меньше высоты основания: 80см — 10 см = 70 см. Прутка на них пойдет 94 * 0,7м  = 65,8 м.

Всего гладкого прутка нужно будет: 28,2 м 65,8 м = 94 м.

Теперь посчитаем, сколько нужно будет проволоки для вязки ленточного фундамента. Точек соединения 47 * 4 = 188 шт. На каждое потребуется 30 см проволоки. Всего 188 * 0,3 = 56,4 м.

Итак, для ленточного фундамента 6*4 м с одной поперечной стеной требуется ребристого прутка 84 м, гладкого 94 м (округляем, но лучше взять еще с запасом) и проволоки для вязки 56,4 м (запас тоже понадобиться).

Достаточный уровень прочности сваям придают от 2 до 4 прутков, вставленных вертикально. Для них нужна арматура профилированная. Но толстые прутки не нужны: достаточно диаметра 10 мм. Горизонтальные перемычки служат только для  придания геометрии и нагрузки не несут. Потому для них берут гладкую тонкую проволоку диаметром 6 мм.

Количество вертикально вставленных арматур зависит от диаметра столбов. Если он меньше 20 см, необходимо расположить 2-3 прутка так, чтобы от края трубы было не менее 5 см. Для диаметра 20-25 см понадобится уже 4 прутка, для больших их может быть еще больше.

Пример расчета. Тот же фундамент 6*4 м, с одной поперечной стеной. Требуются столбы 2 метровой высоты, в них будем укладывать по 4 прутка. Всего столбов 24 шт.

На один столб уходит 4 шт * 2 м = 8 м ребристого прутка. Столбов 24 шт, на все нужно 24 * 8 м = 192 м.

Считаем сколько нужно гладкой проволоки: в 20 см столбе 4 прутка находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Чтобы их связать, понадобится 4 отрезка по 10 см, итого на одну обвязку — 40 см гладкого прутка. Шаг установки поперечной арматуры для столбиков примерно 50 см. На двухметровый столб нужно будет четыре пояса. Итого гладкой арматуры на один столб 04 м * 4 = 1,6 м.  Столбов всего 24 шт., потому общее количество 1,6 м * 24 = 38,4 метра.

Считаем количество проволоки. На один поперечный пояс требуется четыре отрезка по 25 см (диаметр прутков небольшой, больше не нужно). Итого на один пояс уйдет 1 м. На столбе поясов 4, так что всего нужно 4 метра вязальной проволоки. На 24 столба ее количество будет 24 * 4 м = 96 м.

Об устройстве свайных фундаментов для бани читайте тут. 

Прежде, чем начать армирование фундамента арматурой, необходимо закупить ее в нужном количестве. И каждый вид основания требует определенного количества данного стройматериала. Все правила подсчета прописаны в соответствующих нормативных документах.

Так, для ленточных оснований по нормам СНиП относительное содержание несущих продольных стержней должно превышать 0,1% от общей площади сечения всей железобетонной конструкции. Говоря простым языком, здесь сопоставляется площадь ленты и общая площадь сечения стержней.

Для определения количества арматуры для плитных оснований используются те же нормы расчета. Лучше всего доверить эту работу профессионалам, ведь при недостаточной прочности фундамента под угрозой находится все здание.

Чем соединять

При укладке армирующих поясов продольные и поперечные составляющие необходимо каким-то образом соединять. Это делают двумя способами: сваркой и вязкой с помощью проволоки.

Сварка — быстрый способ, но не самый лучший. Дело в том, что местах, которые подверглись  воздействию высоких температур, сталь более подвержена коррозии. Это в условиях укладки в бетон — очень плохое качество.

Если и еще один минус сварного соединения арматуры — во время заливки или трамбовки раствора есть довольно реальные шансы нарушить соединение. Оно обычно носит точечный характер и обломать его можно.

Соединенные сваркой элементы каркаса имеют большую прочность, но такое основание лишено возможности реагировать на подвижки грунта. А это ведет к образованию напряжений в бетоне и появлению трещин. Потому делаем вывод: на пучнистых и сыпучих грунтах лучше использовать вязку.

Вязка арматуры при помощи проволоки проводится вручную. Есть некоторые приспособления, облегчения процесса — крючки, клеши, пистолеты. Но все равно процесс занимает приличное количество времени.

Подробнее о том, как вязать арматуру для фундамента, читайте тут.

Варианты сборки металлического каркаса

По требованиям СП 52-101-2003, наибольшее расстояние между проходящими параллельно нитками арматуры, не должно превышать 40 см. Между боковой частью фундамента и крайним прутом арматуры 5 см. При ширине основания здания свыше 50 см, рационально для армирования применять схему с 6 стержнями.

При возведении 1-2 этажных зданий, обычно, для поперечного и вертикального армирования применяют прутья 8 мм сечением, и этого для ленточных фундаментов небольших зданий достаточно.

По требованиям СНиП 52-01-2003, наименьший диаметр продольных прутьев для ленточного фундамента должен быть 0,1% от сечения ленты основания. Площадь среза фундамента подсчитать просто — высоту ленты умножают на ее ширину, к примеру, для ленты 1 м высотой и 40 см шириной, сечения составляет 4000 см2, для нее подбирают арматуру со срезом равным 0,1% от сечения ленты 4000 см2 / 1000 = 4см2.

Внимание: При протяженности фундамента до 3м, наименьшее сечение продольных прутьев должно быть 10мм. Если протяженность фундамента превышает 3м, то наименьшее сечение прута 12мм. В результате мы получили минимальную площадь диаметра арматуры на срезе ленточного фундамента.

Если фундамент здания 40 см шириной, то достаточно армировать его 4 стержнями. Находим в таблице столбик с 4 стержневой арматурой, и выбираем самое удобное для ваших условий значение. В результате определяем, что для основания высотой 1 м и 40 см шириной, с армированием 4 прутками, то лучше всего подходит арматура 12мм сечением, ведь 4 стержня этого диаметра сечением 4,52 см2.

Подсчет требуемого диаметра для каркаса из 6 прутков выполняют аналогичным образом, единственное отличие в том, что данные берут из столбика для 6 стержней.

Продольную арматуру при устройстве ленточного диаметра берут только одинаковую, если у вас материал с разным сечением, то более толстые стержни располагают в нижнем ряду.

1.       Точечная сварка. Этот вариант используется при промышленном строительстве, позволяя быстро и надежно скреплять прутья в общую конструкцию. Но у данной методики присутствуют свои нюансы. К примеру, сварке подлежат лишь те стержни, у которых имеется маркировка «С». Помимо этого, сварка обеспечивает жесткий тип скрепления, что является недостатком конструкции, поскольку при постоянных нагрузках необходимы незначительные люфты в соединениях, которые будут сглаживать деформацию. При сварке это исключается, к тому же, первоначальная прочность прутков также несколько снижается.

2.       Избежать вышеописанных недостатков позволяет технология вязки. Такое армирование фундамента арматурой предполагает использование специально предназначенной вязальной проволоки. Посредством нее создаются специальные петли, которые закручиваются на пересечении стержней. В отличие от первого варианта, такой каркас получается с люфтом, что является лучшим вариантом.

Расчет стоимости арматуры для фундамента

Арматуру и проволоку чаще продают на килограммы. Потому найденное количество прутка потребуется перевести в массу. В том месте, где собираетесь приобрести пруток, узнаете, сколько весит погонный метр и сколько стоит тонна изделий необходимого вам размера.

Перемножив найденный метраж на вес одного метра, получите требуемую массу. Из нее узнаете, сколько это будет стоить.

Например, посчитаем во сколько обойдется арматура для плитного фундамента (см. выше). Пусть пруток использовать будут 14 мм. Один его метр весит 1,21 кг. Всего арматуры нужно 650 м. Масса будет 650 * 1,21 = 786,5 кг. Округлим до 800 кг. Пусть одна тонна стоит 25 тыс. руб. На арматуру потребуется 0,8 * 25000 = 20000 рублей.

Для устройства рассчитанного нами ленточного фундамента понадобится 84 м прутка на 12 мм. Его метр весит 0,888 кг. Всего масса будет 0,888 * 84 = 74,592 кг. Будем считать, что нужно 80 кг. Стоит тонна практически те же 25 тыс. руб.  То есть на профилированный пруток потребуется 0,08 * 25000 = 2 тыс. руб.

Цены на арматуру

Арматуру реализуют в бухтах и прутках, точные цены на материал зависят от расстояния от склада и размера партии. При подсчете необходимого для строительства количества материала, ее учитывают в метрах. Во время приобретения арматуры, ее стоимость рассчитывают в тоннах.

Для более ясного представления о стоимости материала, необходимо принимать в расчет такие показатели:

1. Разновидность арматуры, необходимой для возведения здания (стальная, базальтовая или стеклопластиковая).
2. Диаметр, класс и марка материала.
3. Масса 1 погонного метра арматуры, которая измеряется в килограммах.
4. Количество погонных метров материала в 1 тонне.
5. Стоимость ее за 1 метр.

Чтобы точно подсчитать, во сколько вам обойдется 1 м арматуры, потребуется знать стоимость ее 1 тонны, которую делят на количество метров в 1 тонне. В среднем арматура стоит от 7 р/кг до 25 р/кг.

---